JP3454848B2 - Differential device - Google Patents

Differential device

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JP3454848B2
JP3454848B2 JP23463192A JP23463192A JP3454848B2 JP 3454848 B2 JP3454848 B2 JP 3454848B2 JP 23463192 A JP23463192 A JP 23463192A JP 23463192 A JP23463192 A JP 23463192A JP 3454848 B2 JP3454848 B2 JP 3454848B2
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正夫 寺岡
智 相場
賢司 平石
修平 小野
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栃木富士産業株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】この発明は、車両に用いられるデ
ファレンシャル装置に関する。 【0002】 【従来の技術】実開昭63−78746号公報と実開昭
62−172842号公報にそれぞれ図6と図7のよう
な差動装置201,203が記載されている。 【0003】差動装置201,203はベベルギヤ式の
差動歯車機構207,209と、差動制限用のビスカス
カップリング211,213及び多板クラッチ215,
217とをそれぞれ備えている。ビスカスカップリング
211,213は差動回転速度が大きい程大きな差動制
限力を発生する速度感応型の差動制限手段である。又、
多板クラッチ215,217はそれぞれサイドギヤ21
9,221のピニオンギヤ223,225に対する噛合
い反力によって締結され、この噛合い反力は差動歯車機
構207,209の伝達トルクが大きい程強くなるから
多板クラッチ215,217はトルク感応型の差動制限
手段である。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】図6のように、差動装
置201では図の左のサイドギヤ219はハブ231を
介して左の車軸233に連結され、右のサイドギヤ23
5は右の車軸237に連されている。多板クラッチ21
5はハブ231とデフケース239(ハウジング)との
間に配置されたS−H型(S:シャフト、H:ハウジン
グ)である。又、図7のように、差動装置203では多
板クラッチ217は図の右のサイドギヤ221とデフケ
ース241との間に配置され、ビスカスカップリング2
13は左のサイドギヤ243とデフケース241との間
に配置されており、いずれもS−H型である。 【0005】図6に示す差動装置201において、車両
が直進走行している場合で、かつ左右の車輪の路面抵抗
が等しい場合には、エンジンからの入力トルクTに応じ
て差動歯車機構207により、左右の車軸233、23
7へT/2、T/2ずつ均等に配分される。車両の旋回
方向が異なる又は左右のいずれかの車輪が空転する場合
は、以下のように左右の車軸233、237へトルク伝
達される。 まず、車両が左旋回又は右車軸237が空転
する場合、すなわち、右車輪の路面抵抗が左車輪の路面
抵抗より小さいとき、右車軸237へ伝達されるトルク
R1 は、差動歯車機構207により分配されたトルク
SP1 が伝達される。 R1 =T SP1 ・・・(1) 左車軸233へ伝達されるトルクT L1 は、差動歯車機
構207により分配されたトルクT SP1 に、デフケー
ス239からハブ231を介して左車軸233へクラッ
チトルクTcが加わる。 L1 =T SP1 +Tc・・・・・(2) 但し、クラッチトルクTcは、差動歯車機構207によ
りトルクT SP1 によって生じるものであり、仮に差動
歯車機構207のギヤの圧力角やピッチ円径な どによっ
て定まる定数αを用いて、次のように示される。 Tc=α・T SP1 ・・・(3) (2)、(3)式により L1 =T SP1 +α・T SP1 =T SP1 (1+α)・・・(4) 次に、車両が右旋回又は左車軸233が空転する場合、
すなわち、左車輪の路面抵抗が右車輪の路面抵抗より小
さいとき、右車軸237へ伝達されるトルクT R2 は、
差動歯車機構207により分配されたトルクT SP2
伝達される。 R2 =T SP2 ・・・(5) 左車軸233へ伝達されるトルクT L2 は、差動歯車機
構207により分配されたトルクT SP2 から、ハブ2
31からデフケース239へ伝達されるクラッチトルク
Tcが減じられる。 L2 =T SP2 −Tc ・・・(6) 但し、クラッチトルクTcは、差動歯車機構207によ
り分配されたトルクT SP2 によって生じるものであ
り、仮に差動歯車機構207のギヤの圧力角やピッチ円
径などによって定まる定数αを用いて、次のように示さ
れる。 Tc=α・T SP2 ・・・(7) すなわち、車両が右旋回又は左車軸233が空転する
と、クラッチ装置が締結しクラッチトルクが生じる。ま
た、左右の車軸に伝達されるトルクT SP2 自体はすで
に伝達されるべきクラッチトルクを含めた値である。そ
して、デフケース239へ入力された全トルクは、左右
の車軸に伝達されたT R2 、T L2 を合わせたトルクと
等しい。また、車両のある走行状態のときのクラッチト
ルクTcを見てみると、その走行状態における左右の車
軸に伝達されたトルクT R2 とトルクT L2 との差にク
ラッチトルクTcは常に等しくなっている。この場合、
ハブ231からデフケース239へ伝達されるクラッチ
Tcは、差動歯車機構207を介して左右の車軸に伝達
され、左車軸に伝達されたトルクT L2 から再び、ハブ
231、デフケース239に入力される。このようなト
ルクの内部循環は生じてはいるが、上記のように車両の
ある走行状態のときのクラッチトルクTcと、左右の車
軸に伝達されたトルクT R2 、T L2 との関係は上記
た関係となっている。そして、(6)、(7)式により L2 =T SP2 −α・T SP2 =T SP2 (1−α)・・・(8) 車両が左旋回又は右車軸が空転する場合、すなわち右車
輪の路面抵抗が左車輪よりの路面抵抗より小さいときの
トランスファーレシオ(高トルク側の左車軸233への
伝達トルクと低トルク側の右車輪237への伝達トルク
の比)は、(1)、(4)式により L1 /T R1 =T SP1 (1+α)/T SP1 =1+α・・・(9) 車両が右旋回又は左車軸233が空転する場合、すなわ
ち左車輪の路面抵抗が右車輪の路面抵抗より小さいとき
のトランスファーレシオ(高トルク側の右車軸237へ
の伝達トルクと低トルク側の左車軸233の比)は、 R2 /T L2 =T SP2 /T SP2 (1−α)=1/
(1−α)・・(10) 従って、(9)式≠(10)式により、左右車輪のう
ち、いずれかの車輪側が空転するかによってトランスフ
ァーレシオが異なる現象が生じる。 この場合図6におい
て左右の車軸233,237には太線の矢印244で示
す駆動力が入力されるほかに右車軸237には破線の矢
印251の駆動力が加わって強化される。 【0006】このように、差動制限手段をS−Hに配置
すると差動制限力が左右で不均等になり、片利きが生じ
る。片利きが生じると、例えばぬかるみ等に嵌った車輪
が右側か左側かにより車両のぬかるみからの脱出力に差
が生じたり、スラローム走行等を行った場合、左旋回時
と右旋回時の駆動力に差が生じるので操縦安定性に欠け
る。 【0007】図8は差動装置201の差動制限特性を示
すグラフであって、縦軸は左車輪空転時に右車輪に送ら
れる軸トルクであり、横軸は右車輪空転時に左車輪に送
られる軸トルクである。グラフ253とグラフ255は
それぞれ多板クラッチ215による右軸トルクと左軸ト
ルクであって45°の直線257に対して非対称にな
り、上記のように右軸トルクが左軸トルクより大きいこ
とを示している。グラフ253の横軸に対する勾配とグ
ラフ255の縦軸に対する勾配をトランスファーレシオ
(Rt )という。 【0008】従って差動装置201全体の特性はグラフ
253,255にビスカスカップリング211による差
動制限力を均等に加えたグラフ259,261になる。 【0009】図9は差動装置203の差動制限特性を示
すグラフであり、グラフ263,265は多板クラッチ
217による特性である。多板クラッチ217は右サイ
ドギヤ221側にS−H配置されているから左軸トルク
が右軸トルクより大きい。よって差動装置203全体の
特性はグラフ263,265にビスカスカップリング2
13の差動制限力を不均等に加えたグラフ267,26
9となり、直線257に対して非対称である。 【0010】このように、従来はトルク感応型と速度感
応型の特性を合わせて一側と他側とで均等な差動制限特
性を備えたデファレンシャル装置はなかった。又、従来
速度感応型の差動制限手段をS−S配置するためには例
えば差動装置201でビスカスカップリング211と連
結するために右の車軸237を左の車軸233より長く
しなければならないように動力伝達軸が不等長になる。 【0011】そこで、この発明は、トルク感応型と速度
感応型の各差動制限機能を備え、一側のサイドギヤ空転
時と他側のサイドギヤ空転時とで均等な差動制限特性が
得られると共に両動力伝達軸を等長にできるデファレン
シャル装置の提供を目的とする。 【0012】 【課題を解決するための手段】この発明のデファレンシ
ャル装置は、デフケースと、デフケースに設けられた収
納孔にギヤ外周部分が支持され摺動回転自在に収納され
たピニオンギヤと、ピニオンギヤとそれぞれ噛み合った
軸方向一側と他側のサイドギヤとを有しデフケースの軸
方向一側にオフセット配置されたトルク感応型の差動制
限機能を備えた差動歯車機構と、デフケースの軸方向他
側にオフセット配置され差動回転速度に感応して差動制
限を行う速度感応型のカップリングと、一側のサイドギ
ヤが形成され動力伝達軸が連結された一側ハブと、他の
動力伝達軸が連結された他側のハブとを備え、他側のハ
ブ及びサイドギヤが前記カップリングの一側部材を介し
て連結されると共に、カップリングの他側部材が他側の
ハブ及びサイドギヤの間を貫通する連結部材を介して
側のハブ又は一側の動力伝達軸に連結されていることを
特徴とする。 【0013】 【作用】デフケースの軸方向一側には差動歯車機構が設
けられ、他側には差動回転速度に感応して差動制限力を
発生する速度感応型のカップリングが配置されている。
デフケースが回転駆動されると、この駆動力はピニオン
ギヤから各サイドギヤに分配される。分配された駆動力
は一側のハブを介して一側の動力伝達軸に伝達され、カ
ップリングの一側部材と他側のハブとを介して他側の動
力伝達軸に伝達される。又、各動力伝達軸間の駆動抵抗
差に応じてサイドギヤがピニオンギヤを介して差動回転
し、駆動力は各動力伝達軸に差動分配される。 【0014】又、サイドギヤの差動回転はピニオンギヤ
と収納孔との摩擦抵抗により適度に制動され差動歯車機
構の差動回転が制限される。この摩擦抵抗は伝達トルク
に比例するから、差動歯車機構はトルク感応型の差動制
限機能を備えている。 【0015】ピニオンギヤと収納孔との摩擦抵抗はサイ
ドギヤのいずれが空転側になっても同等であり、従って
動力伝達軸の一側が空転したときと他側が空転したとき
とで接地側の動力伝達軸に送られる駆動力が等しく、一
側と他側とで均等な差動制限力が得られる。 【0016】又、カップリングの一側部材と他側部材は
ハブに設けた連結部を介してそれぞれの動力伝達軸に連
結され、S−S配置されている。このように、トルク感
応型差動制限機能の均等な特性にカップリングの特性が
均等に加わるから全体の差動制限特性も一側と他側とで
均等であり、操作性を悪化させるような片利きがない。 【0017】カップリングの一側部材を介して他側のハ
ブとサイドギヤとを連結すると共に、カップリングの他
側部材を他側のハブとサイドギヤ間を貫通する連結部材
を介してカップリングのS−S配置を成立させると共
に、こうして一側部材を一側に延長したことによりカッ
プリングとの連結のために一側の動力伝達軸をカップリ
ング側へ延長する必要がなくなり、両動力伝達軸を等長
にできる。 【0018】 【実施例】図1ないし図4により第1実施例の説明をす
る。図1はこの実施例のデファレンシャル装置を示し、
図4はこのデファレンシャル装置を用いた車両の動力系
を示す。又左右の方向はこの車両及び図1での左右の方
向であり、符号を附していない部材等は図示されていな
い。 【0019】図4のように、この動力系はエンジン1、
トランスミッション3、プロペラシャフト5、リヤデフ
7(後輪側に配置された図1のデファレンシャル装
置)、後車軸9,11(動力伝達軸)、左右の後輪1
3,15、左右の前輪17,19などから構成されてい
る。リヤデフ7において、デフケース21はデフキャリ
ヤ23内に回転自在に配置されており、デフケース21
に固定されたリングギヤ25はドライブピニオンギヤ2
7と噛合っている。ドライブピニオンギヤ27はプロペ
ラシャフト5側に連結されたドライブピニオンシャフト
29と一体に形成されている。こうしてエンジン1の駆
動力はトランスミッション3とプロペラシャフト5とを
介してリヤデフ7に伝達され、デフケース21を回転駆
動する。 【0020】図1のように、デフケース21は本体31
と、この本体31にビス33で固定されたカバー35と
からなり、内部には一対のサイドギヤ37,39が配置
されている。サイドギヤ37の左方には左のハブ41が
配置されており、そのフランジ部43と円筒部材45と
その右側のフランジ47と左のサイドギヤ37とは溶接
で一体にされている。ハブ41はカバー35の軸支部4
9により回転自在に支承されており、フランジ部43と
カバー35との間にはワッシャ51が配置されている。
又、右のサイドギヤ39は右のハブ53に形成されてお
り、このハブ53は本体31の軸支部55により回転自
在に支承されている。左のハブ41には左の後車軸9が
スプライン連結され止め輪57で脱落を防止されてお
り、右のハブ53には右の後車軸11がスプライン連結
され止め輪59で脱落を防止されている。 【0021】本体31には長い収納孔61と、この収納
孔61と周方向に隣接した短い収納孔とが軸方向に設け
られている。収納孔61にはピニオンギヤ63が摺動回
転自在に収納され、短い収納孔には短いピニオンギヤが
摺動回転自在に収納されている。 【0022】長いピニオンギヤ63は左右のギヤ部6
5,67とこれらを連結する軸部69とからなり、軸部
69は右のサイドギヤ39との干渉を避けるために小径
にされている。左のギヤ部65は左のサイドギヤ37と
噛合い、右のギヤ部67は短いピニオンギヤの右端部と
噛合っている。又、短いピニオンギヤは左端部で右のサ
イドギヤ39と噛合っている.本体31にはスラストワ
ッシャ71と止め輪73,73とが装着され長短のピニ
オンギヤの脱落を防止している。こうして、差動歯車機
構75が構成されている。 【0023】デフケース21を回転させるエンジン1の
駆動力は各ピニオンギヤからサイドギヤ37,39に分
配され、後車軸9,11を介して左右の後輪13,15
に伝達される。後輪間に駆動抵抗差が生じると各ピニオ
ンギヤの回転によりエンジン1の駆動力は左右各側に差
動分配される。 【0024】差動歯車機構75の各ギヤはヘリカルギヤ
である。車両の前進時にデフケース21が回転駆動され
ると、各ピニオンギヤとの噛合いにより生じたスラスト
力77,79により各サイドギヤ37,39は互いの間
の摺動部81で押圧されて摺動し、デフケース21が車
両後進時の回転方向に回転駆動されるとサイドギヤ37
の噛合いスラスト力83によりフランジ部43がワッシ
ャ51との摺動部85で摺動し、噛合いスラスト力87
によりサイドギヤ39が本体31との摺動部89で摺動
する。摺動部81の摩擦係数は摺動部85,89の摩擦
係数より大きくしてある。 【0025】又、噛合いスラスト力により長いピニオン
ギヤ63の左端はフランジ47と摺動し、右端はスラス
トワッシャ71と摺動する。短いピニオンギヤの左端は
本体31と摺動し、右端はスラストワッシャ71と摺動
する。これら各摺動部は同一の摩擦係数にしてある。
又、各ピニオンギヤとその収納孔との間で回転摩擦抵抗
が得られる。 【0026】各ピニオンギヤの回転摩擦抵抗と噛合いス
ラスト力による各摺動部の摩擦抵抗により各ピニオンギ
ヤとサイドギヤ37,39の回転が制動され、差動歯車
機構75の差動回転が制限される。この摩擦抵抗は差動
歯車機構75の伝達トルクに比例して変化するから各摺
動部はトルク感応型の差動制限手段を構成している。 【0027】左のサイドギヤ37側のフランジ部43と
フランジ47との間にはハブ91が配置され、ハブ41
の外周で回転自在に支承されている。ハブ91には左の
サイドギヤ37とハブ41との隙間93を右方へ貫通す
る連結部95が設けられており、この連結部95は右の
ハブ53にスプライン連結されている。フランジ部43
と円筒部材45とフランジ47とハブ91との間には作
動室97が形成され、この作動室97には注入孔99か
ら高粘度のシリコンオイルが注入され注入孔99にかし
めたボール101により密封されている。円筒部材45
には多数のアウタープレートが係合し、ハブ91にはア
ウタープレートと交互に配置されたインナープレートが
係合してる。ハブ91とハブ41との間にはXリング1
03(断面がX字状のシール)とバックアップリング1
05とが配置され、サイドギヤ37と連結部95との間
にはXリング107とバックアップリング109とが配
置され、シリコンオイルの漏出を防止している。 【0028】こうして、ビスカスカップリング111
(速度感応型のカップリング)が構成されている。アウ
タープレートはハブ41を介して左の後車軸9に連結さ
れインナープレートはハブ91とハブ53とを介して右
の後車軸11に連結されているから、ビスカスカップリ
ング111はS−S配置で差動歯車機構75の差動回転
を制限する。 【0029】ビスカスカップリング111のフランジ部
43と円筒部材45とフランジ47とを介して左のハブ
41とサイドギヤ37とを連結すると共に、これらのハ
ブ41とサイドギヤ37の間を貫通する連結部95によ
りハブ91がハブ53に連結されているから、図6の従
来例と異なって、左右の後車軸9,11を等長にでき
る。こうして、リヤデフ7が構成されている。 【0030】次に、図2と図3とにより、リヤデフ7の
差動制限特性を説明する。 【0031】図2は、リヤデフ7のトランスファーレシ
オ(Rt )を示すグラフであり、第1象限が前進側の領
域であり、第3象限が後進側(コースティング側)の領
域である。45°の直線113の第1象限上側第3象限
下側は左後輪13が空転したときにリヤデフ7を介して
右後輪15に送られる軸トルクの領域であり、第1象限
下側第3象限下側は右後輪15が空転したときに左後輪
13に送られる軸トルクの領域である。 【0032】グラフ115,117,119,121は
トルク感応型差動制限手段のトランスファーレシオであ
り、これらのグラフにビスカスカップリング111の差
動制限力を加えたグラフ123,125,127,12
9がリヤデフ7全体の差動制限特性となる。 【0033】トルク感応型差動制限手段のピニオンギヤ
と収納孔との摩擦抵抗は左のサイドギヤ37が先行回転
したときと右のサイドギヤ39が先行回転したときと等
しいと共に、噛合いスラスト力による各ピニオンギヤ端
部の摺動摩擦抵抗を前記のように左右等しくしてある。
従って、この差動制限手段は前後進共に左右の片利きが
なくグラフ115とグラフ117及びグラフ119とグ
ラフ121はそれぞれ直線113に対して対称形になっ
ている。又、上記のように、摺動部81の摺動抵抗を摺
動部85,89の摺動抵抗より大きくしてあるから前進
時のグラフ115,117のRt は後進時のRt より大
きい。又、ビスカスカップリング111がS−S配置さ
れているから、その差動制限力を各グラフ115,11
7,119,121に加えたグラフ123,125,1
27,129も直線113に対して対称形であり、リヤ
デフ7は片利きが発生しない。 【0034】図4の車両において、悪路走行時に例えば
左後輪13が空転した左軸トルクがTL1まで低下しても
右後輪15には大きなTR1の軸トルクが送られて悪路走
破性が大幅に向上する。このとき、片利きがないから空
転側が左右いずれでも接地側の後輪に送られる駆動力は
等しくなり操縦性と安全性とが大幅に改善される。又、
このように大きな差動制限力が得られることは大トルク
時の車体の安定性が特に高くなり、スポーティ走行に好
適である。 【0035】又、図2のように、グラフ123,12
5,127,129の勾配はグラフ115,117,1
19,121の勾配によって決まる。従って、ビスカス
カップリング111の差動制限力の効果もグラフ11
5,117,119,121の勾配で決まり、この効果
の差はグラフ123と縦軸との接片である前進時のイニ
シャルトルクTiDと、グラフ129と縦軸との接片であ
る後進時のイニシャルトルクTiCとの差として表われ
る。ここで、グラフ123,129の勾配をそれぞれR
tD,RtCとし、ビスカスカップリング111の単体トル
クをTVCとすると、 TiD=TVC(RtD+1) TiC=TVC(RtC+1) であり、RtD>RtCであるから、TiD>TiCとなる。 【0036】このように、前後進でRt を変えたトルク
感応型差動制限手段と組合わせることにより、ビスカス
カップリング111の特性を加えた全体の特性も前後進
で変えることができる。 【0037】図3はリヤデフ7の入力トルクに対する差
動制限力を示すグラフである。グラフ131は前進時の
差動制限力が図2のグラフ123,125のRt が大き
いことにより改善され、グラフ133は後進時やエンジ
ンブレーキ時の差動制限力が図2のグラフ127,12
9のRt が小さいことにより低減されることを示してい
る。又、破線135はABS(アンチロックブレーキシ
ステム)の限界トルクを示し、エンジンブレーキ時の最
大入力トルクをT1 とすればそのときの差動制限トルク
T2 はABSの限界トルクを超えることがなく、ABS
との干渉が避けられる。 【0038】以上のように、リヤデフ7は左右のトラン
スファーレシオが均等なトルク感応型の差動制限手段に
加えて速度感応型であるビスカスカップリング111を
S−S配置したことにより、全体としても左右対称の差
動制限特性となって車両の操安性が大幅に向上する。
又、本構造を採ることによりトルク感応型差動制限手段
のトランスファーレシオを車両の前進時に大きく後進時
に小さくすることが容易となり、左右対称のままビスカ
スカップリング111の差動制限力が働いた場合でも前
進時は大きな差動制限力が得られると共に、エンジンブ
レーキの際は車両のABSとの干渉を防止できる。又、
これに加えて後車軸9,11を等長にできる。 【0039】次に、図5により第2実施例の説明をす
る。この実施例は第1実施例のリヤデフ7においてビス
カスカップリング111に替えて他の型式のカップリン
グを配置したものに相当する。以下、リヤデフ7との相
異点を主に説明する。なお、図5において図1のものと
同機能の部材には図1と同符号を附してある。左右の方
向は図5での左右の方向であり、符号を附していない部
材は図示されていない。この実施例のデファレンシャル
装置は第1実施例のリヤデフ7と同様に図4の車両のリ
ヤデフ137として用いられている。 【0040】図5のように、デフケース21の右側には
差動歯車機構75が配置され、左側にはオリフィスカッ
プリング139(速度感応型のカップリング)が配置さ
れている。差動歯車機構75は第1実施例と同様に左右
対称で車両の前進時の差動制限力が後進時より大きいト
ルク感応型の差動制限機能を備えている。 【0041】オリフィスカップリング139は、カムケ
ース141と、ロータ143と、ピストン145と、シ
リンダー147と、差動制限力調整機構149などを備
えている。ロータ143はカムケース141の内側に相
対回転自在に配置されている。カムケース141の左端
側には左のハブ151がスプライン連結されており、左
の後車軸9はこのハブ151にスプライン連結され、止
め輪57で脱落を防止されている。ハブ151とカバー
35との間にはワッシャ51が配置されている。又、ハ
ブ151はカバー35の軸支部152に支承されてい
る。ロータ143はハブ151と左のサイドギヤ37と
の間を貫通して右に延設されている。右の後車軸11は
ロータ143の右端部と右のハブ153とにスプライン
連結され、止め輪59によりハブ153との間で脱落を
防止されている。ハブ153には右のサイドギヤ39が
形成されており、右端部をデフケース21の軸支部15
4に支承されると共に、ロータ143との間に形成され
た軸支部155により互いの自由端を支承し合ってい
る。 【0042】シリンダー147はロータ143に複数個
放射状に設けられており、各シリンダー147にはシー
ル157を介してピストン145が係合している。 【0043】カムケース141にはピストン145の頂
部と摺動するカム面159が設けられている。カム面1
59にはカムケース141とロータ143の差動回転に
伴って一対のピストン145を同位相で移動させるよう
なプロフィールが与えられている。又、各シリンダー1
47は径方向の油路161を介して軸方向の油路163
に連通されている。 【0044】差動制限力調整機構149はロータ143
に装着された右のリテーナ165と左のリテーナ167
と、各リテーナ165,167間に装着されたスプリン
グ169,170と、プレートバルブ171と、オリフ
ィスプレート173などを備えている。オリフィスプレ
ート173は2本のボルトでロータ143に固定されて
おり、油路163から油圧を受けるとその外縁部が右方
に撓むようにされている。 【0045】プレートバルブ171とオリフィスプレー
ト173との間にはアキュムレータ175が形成されて
おり、オリフィスプレート173には油路163とアキ
ュムレータ175とを連通するしぼり孔177が設けら
れている。ロータ143にはワンウェイバルブ179を
介してシリンダー147と連通する油路181が設けら
れておりアキュムレータ175はプレートバルブ171
とオリフィスプレート173との隙間183を介して油
路181と連通し、油路163はロータ143とオリフ
ィスプレート173との隙間185を介して油路181
と連通している。シリンダー147、油路161,16
3,181、アキュムレータ175には作動油が充填さ
れている。ワンウェイバルブ179は作動油がシリンダ
ー147から直接隙間183,185側へ移動するのを
防止する。各隙間183,185はスプリング169,
170の付勢力を受けており油圧がある程度上昇しない
と開かないようにされている。左のリテーナ167には
シール187が装着されロータ143にはバルブ孔18
9が設けられており、アキュムレータ175の油圧が過
大になる前にリテーナ167の右方移動によりこのバル
ブ孔189はアキュムレータ175側と連通して油圧を
逃がすリリーフバルブ機能を行う。 【0046】前記のように、カムケース141が左後車
軸9に連結されロータ143が右後車軸11に連結され
ているから、後輪13,15間に差動回転が生じるとカ
ム面159との摺動によりピストン145の一部が内側
に押し下げられシリンダー147に内圧が生じ、この内
圧によりピストン145がカムケース141に押圧され
る。この押圧力によりカムケース141とロータ143
間の差動回転が制動され、後輪13,15間(差動歯車
機構75)の差動回転が制限される。シリンダー147
の内圧は差動回転数に比例するから、この差動制限機能
は速度感応型である。 【0047】シリンダー147の内圧はしぼり孔177
によって調圧されアキュムレータ175との間に差圧が
生じる。差動回転数の上昇に伴ってアキュムレータ17
5の内圧がスプリング169,170の付勢力より大き
くなると隙間183から油路181に油が流れ、シリン
ダー147の内圧が上昇するとオリフィスプレート17
3が撓み隙間185から油路181に油が流れる。こう
して、差動回転数の上昇に伴ってアキュムレータ175
や油路163から油路181とワンウェイバルブ179
を介してシリンダー147へ戻る油量が増大する。 【0048】こうして、オリフィスカップリング139
が構成されている。 【0049】オリフィスカップリング139の差動制限
特性を開度が一定の固定オリフィスを用いたものと比較
すると、シリンダー内圧が低い低差動回転域ではスプリ
ング169,170の付勢力により隙間183,185
が全閉状態であるから固定オリフィス型より大きな差動
制限力が得られ、固定オリフィス型では差動制限力が過
大に上昇する高差動回転域で隙間183,185が開い
て差動制限力の上昇が適度に抑えられる。こうして、低
差動回転域から高差動回転域まで差動回転数に対して差
動制限力がほぼリニアに変化する差動制限特性が得られ
ると共に、差動回転が0でもピストン145が受ける遠
心力により差動制限力が得られる。又、スプリング16
9,170の付勢力を変えることにより差動制限特性を
容易に変えることができる。 【0050】上記のように、オリフィスカップリング1
39はカムケース141を介して左のハブ151とサイ
ドギヤ37とを連結すると共にロータ143を右のサイ
ドギヤ39側に連結させてS−S配置にしたから、差動
歯車機構75のトルク感応型差動制限機能とオリフィス
カップリング139の両特性を合成したリヤデフ137
の差動制限特性は、前後進時共に差動制限力の左右の片
利きがないと共に、前進時には大きな差動制限力が得ら
れ後進時(コースティング時)には差動制限力を低減で
きるから、車両に優れた操安性とスポーティ走行性とを
与え、エンジンブレーキ使用時にはABSとの干渉が避
けられる。 【0051】又、オリフィスカップリング139のロー
タ143をハブ151とサイドギヤ37との間を貫通さ
せて右後車軸11と連結したから右後車軸11を左側へ
延長させる必要がなく、従って、後車軸9,11を等長
にできる。 【0052】 【発明の効果】この発明のデファレンシャル装置は、デ
フケースの収納孔に摺動自在に収納されたピニオンギヤ
と、ピニオンギヤと噛合った一対のサイドギヤとを有し
一側と他側とで均等なトルク感応型の差動制限機能を備
えた差動歯車機構をデフケースの軸方向一側に配置し、
デフケースの他側に配置した速度感応型の差動制限機能
を備えたカップリングの一側部材を介して他側のハブと
サイドギヤとを連結すると共にカップリングの他側部材
を他側のハブ及びサイドギヤの間を貫通する連結部を介
して延長し一側のハブ又は動力伝達軸と連結させること
によりS−S配置を成立させた。従って、一側と他側と
で均等な差動制限特性が得られると共にトルク感応型差
動制限機能の差動制限特性を差動回転方向で変えること
によりカップリングの効果も一側と他側とで均等を保ち
ながら差動回転方向で変えることができる。又、一側と
他側の動力伝達軸を等長にできる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [0001] BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention
It relates to a differential device. [0002] 2. Description of the Related Art JP-A-63-78746 and Sho-kai
As shown in FIG. 6 and FIG.
Differential devices 201 and 203 are described. The differentials 201 and 203 are of bevel gear type.
Differential gear mechanisms 207 and 209 and a differential limiting viscous
Couplings 211 and 213 and multi-plate clutch 215
217 respectively. Viscous coupling
211, 213: The larger the differential rotation speed, the larger the differential control
This is a speed-sensitive differential limiting means that generates a limiting force. or,
The multi-plate clutches 215 and 217 are
9,221 meshes with pinion gears 223,225
The meshing reaction force is
The larger the transmission torque of the structures 207 and 209, the stronger
Multi-plate clutches 215 and 217 are torque-sensitive differential limiting
Means. [0004] [0006] As shown in FIG.
In the position 201, the left side gear 219 in the figure is connected to the hub 231.
Through the left side axle 233 and the right side gear 23
5 is connected to the right axle 237. Multi-plate clutch 21
5 is a connection between the hub 231 and the differential case 239 (housing).
SH type (S: shaft, H: housing)
G). In addition, as shown in FIG.
The plate clutch 217 is connected to the right side gear 221 and the differential
And a viscous coupling 2
13 is between the left side gear 243 and the differential case 241
, All of which are of the SH type. [0005]In the differential 201 shown in FIG.
Is running straight ahead, and the road surface resistance of the left and right wheels
Are equal, according to the input torque T from the engine
And the left and right axles 233, 23 by the differential gear mechanism 207.
7 are evenly distributed by T / 2 and T / 2 respectively. Turning the vehicle
When the direction is different or one of the left and right wheels spins
Transmits torque to the left and right axles 233 and 237 as follows.
Is reached. First, the vehicle turns left or the right axle 237 idles.
In other words, if the road resistance of the right wheel is
Torque transmitted to right axle 237 when less than resistance
T R1 Is the torque distributed by the differential gear mechanism 207
T SP1 Is transmitted. T R1 = T SP1 ... (1) Torque T transmitted to left axle 233 L1 Is a differential gear machine
Torque T distributed by frame 207 SP1 Defka
239 through the hub 231 to the left axle 233.
Chitorque Tc is applied. T L1 = T SP1 + Tc ... (2) However, the clutch torque Tc is controlled by the differential gear mechanism 207.
Torque T SP1 Caused by the differential
The gear pressure angle and pitch circle diameter of the gear mechanism 207 By
Using a constant α determined by Tc = α · T SP1 ... (3) According to equations (2) and (3) T L1 = T SP1 + Α · T SP1 = T SP1 (1 + α) (4) Next, when the vehicle turns right or the left axle 233 idles,
That is, the road resistance of the left wheel is smaller than the road resistance of the right wheel.
The torque T transmitted to the right axle 237 R2 Is
Torque T distributed by differential gear mechanism 207 SP2 But
Is transmitted. T R2 = T SP2 ... (5) Torque T transmitted to left axle 233 L2 Is a differential gear machine
Torque T distributed by frame 207 SP2 From, hub 2
Clutch torque transmitted from 31 to differential case 239
Tc is reduced. T L2 = T SP2 -Tc (6) However, the clutch torque Tc is controlled by the differential gear mechanism 207.
Distributed torque T SP2 Caused by
If the pressure angle and pitch circle of the gear of the differential gear mechanism 207 are
Using the constant α determined by the diameter, etc.,
It is. Tc = α · T SP2 ... (7) That is, the vehicle turns right or the left axle 233 idles.
Then, the clutch device is engaged and a clutch torque is generated. Ma
The torque T transmitted to the left and right axles SP2 It is already
Is the value including the clutch torque to be transmitted to the motor. So
The total torque input to the differential case 239
Transmitted to the axle of R2 , T L2 With the combined torque
equal. Also, when the vehicle is in a running state, the clutch
Looking at Luc Tc, the left and right cars in the running state
Torque T transmitted to shaft R2 And torque T L2 The difference between
The latch torque Tc is always equal. in this case,
Clutch transmitted from hub 231 to differential case 239
Tc is transmitted to the left and right axles via the differential gear mechanism 207.
And the torque T transmitted to the left axle L2 Again from the hub
231 and the differential case 239. Such as
Although internal circulation of luk has occurred, as described above,
The clutch torque Tc in a certain running state and the left and right vehicles
Torque T transmitted to shaft R2 , T L2 The relationship above I
Relationship. Then, according to equations (6) and (7), T L2 = T SP2 −α · T SP2 = T SP2 (1-α) (8) If the vehicle turns left or the right axle idles, i.e.
When the road resistance of the wheel is smaller than the road resistance from the left wheel
Transfer ratio (to left axle 233 on high torque side)
Transmission torque and transmission torque to right wheel 237 on low torque side
Is calculated by the equations (1) and (4). T L1 / T R1 = T SP1 (1 + α) / T SP1 = 1 + α (9) If the vehicle turns right or the left axle 233 idles,
When the road resistance of the left wheel is smaller than the road resistance of the right wheel
Transfer ratio (to the right axle 237 on the high torque side)
Of the transmission torque of the left axle 233 on the low torque side) T R2 / T L2 = T SP2 / T SP2 (1−α) = 1 /
(1-α) (10) Therefore, the left and right wheel ridges are obtained by the equation (9) ≠ (10).
In addition, depending on which of the wheel
A phenomenon in which the ratio is different occurs. In this case Figure 6
The left and right axles 233 and 237 are indicated by thick arrows 244.
In addition to the input of the driving force, the right axle 237 has a dashed arrow
The driving force of the mark 251 is added to enhance the strength. As described above, the differential limiting means is arranged in the SH.
Then, the differential limiting force becomes unequal on the left and right, resulting in one-handedness.
You. When one-handedness occurs, for example, wheels fitted in mud
Is different from right or left depending on whether the vehicle is out of mud.
When turning left or running slalom, etc.
Lacks steering stability due to the difference in driving force when turning
You. FIG. 8 shows the differential limiting characteristic of the differential device 201.
The vertical axis is sent to the right wheel when the left wheel is idling.
The horizontal axis is the torque transmitted to the left wheel when the right wheel spins.
Shaft torque. Graph 253 and graph 255
Right-axis torque and left-axis torque by the multi-plate clutch 215, respectively.
Lux and asymmetric with respect to the 45 ° straight line 257.
As described above, the right-axis torque is larger than the left-axis torque.
Are shown. The gradient and graph for the horizontal axis of graph 253
The transfer ratio is defined as the slope of the rough 255 with respect to the vertical axis.
(Rt). Accordingly, the characteristics of the entire differential device 201 can be represented by a graph.
Difference between 253 and 255 due to viscous coupling 211
Graphs 259 and 261 are obtained in which the motion limiting force is applied evenly. FIG. 9 shows the differential limiting characteristic of the differential device 203.
The graphs 263 and 265 are multi-plate clutches.
217. Multi-plate clutch 217
Since the gear is located on the side of the gear 221, the left shaft torque
Is larger than the right shaft torque. Therefore, the differential device 203 as a whole
The characteristics are shown in graphs 263 and 265 in viscous coupling 2.
Graphs 267 and 26 with unequally applied thirteen differential limiting forces
9, which is asymmetric with respect to the straight line 257. As described above, the conventional torque-sensitive type and the speed-sensitive type
Differential limiting characteristics between one side and the other side with matching
There was no differential device with the property. Also, conventional
Example of S-S arrangement of speed sensitive differential limiting means
For example, the differential device 201 connects with the viscous coupling 211.
Right axle 237 longer than left axle 233
The power transmission shaft becomes unequal in length as must be done. Therefore, the present invention provides a torque sensitive type and a speed sensitive type.
Equipped with sensitive type differential limiting function, one side gear idling
Differential limiting characteristics between the time when the side gear idles on the other side
Differential that can be obtained and can make both power transmission shafts equal length
The purpose is to provide a char device. [0012] Means for Solving the Problems The differential of the present invention
The communication device is a differential case and a storage provided in the differential case.
The outer periphery of the gear is supported in the receiving hole and housed so that it can slide and rotate freely.
The pinion gear and the pinion gear
A shaft of a differential case having one side gear in the axial direction and a side gear on the other side
Torque-sensitive differential control offset to one side
Differential gear mechanism with limited function, differential case axial direction, etc.
Side offset and differential control in response to differential rotation speed
Speed-sensitive coupling and
And the other side of the hub with the power transmission shaft
And a hub on the other side to which the power transmission shaft is connected.
Gears and side gears through one side member of the coupling.
And the other member of the coupling is
Penetrates between hub and side gearThrough the connecting memberone
Connected to the hub on one side or the power transmission shaft on one side.
Features. [0013] [Function] A differential gear mechanism is provided on one axial side of the differential case.
And the other side has a differential limiting force in response to the differential rotation speed.
The resulting speed-sensitive coupling is arranged.
When the differential case is driven to rotate, this driving force
The gears are distributed to each side gear. Distributed driving force
Is transmitted to the power transmission shaft on one side via the hub on one side,
Movement of the other side through one side member of the coupling and the hub of the other side
Power is transmitted to the shaft. Also, the driving resistance between each power transmission shaft
Differential rotation of side gear via pinion gear according to the difference
The driving force is differentially distributed to each power transmission shaft. The differential rotation of the side gear is a pinion gear.
Gear is moderately braked by frictional resistance between
The differential rotation of the structure is limited. This frictional resistance is the transmission torque
The differential gear mechanism is a torque-sensitive differential
It has a limited function. The friction resistance between the pinion gear and the housing hole is
Is the same regardless of which gear is idling, so
When one side of the power transmission shaft idles and the other side idles
And the driving force sent to the ground-side power transmission shaft is equal,
An equal differential limiting force is obtained between the side and the other side. The one side member and the other side member of the coupling are
Connected to each power transmission shaft via the connection part provided on the hub
And are arranged in SS. Thus, the sense of torque
Coupling characteristics are added to the uniform characteristics of the adaptive differential limiting function.
Evenly added, the overall differential limiting characteristic is also different between one side and the other.
It is uniform, and there is no opposition that degrades operability. [0017] The other side of the coupling via one side member of the coupling.
And side gears as well as couplings
A connecting member that penetrates the side member between the hub on the other side and the side gear
When the SS arrangement of the coupling is established through
In addition, the extension of one side member to one side in this way
One side of the power transmission shaft is coupled for coupling with the coupling.
No need to extend to the driving side, both power transmission shafts are equal length
Can be. [0018] DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment will be described with reference to FIGS.
You. FIG. 1 shows a differential device of this embodiment,
FIG. 4 shows a power system of a vehicle using the differential device.
Is shown. The left and right directions are the left and right directions in this vehicle and FIG.
Are not shown.
No. As shown in FIG. 4, the power system is an engine 1,
Transmission 3, propeller shaft 5, rear differential
7 (differential equipment of FIG. 1 arranged on the rear wheel side)
), Rear axles 9, 11 (power transmission shaft), left and right rear wheels 1
3, 15 and left and right front wheels 17, 19, etc.
You. In the rear differential 7, the differential case 21 is a differential carry.
The case 23 is rotatably arranged in the
The ring gear 25 fixed to the drive pinion gear 2
7 is engaged. Drive pinion gear 27 is
Drive pinion shaft connected to the rashaft 5 side
29 are formed integrally. Thus, the engine 1
Power is transmitted between the transmission 3 and the propeller shaft 5.
And transmitted to the rear differential 7 through the
Move. As shown in FIG. 1, the differential case 21 includes a main body 31.
And a cover 35 fixed to the main body 31 with screws 33.
And a pair of side gears 37 and 39 are arranged inside
Have been. A left hub 41 is located on the left side of the side gear 37.
The flange 43 and the cylindrical member 45
The right flange 47 and the left side gear 37 are welded
It is united with. The hub 41 is a shaft support 4 of the cover 35.
9 and rotatably supported by the flange 43 and
A washer 51 is arranged between the cover 35.
The right side gear 39 is formed on the right hub 53.
The hub 53 is rotated by the shaft support 55 of the main body 31.
It is supported by Left hub 41 has left rear axle 9
The splines are connected and the retaining ring 57 prevents
The right rear axle 11 is spline-connected to the right hub 53
The retaining ring 59 prevents the falling off. The main body 31 has a long storage hole 61,
A hole 61 and a short storage hole adjacent in the circumferential direction are provided in the axial direction.
Have been. A pinion gear 63 slides in the storage hole 61.
It is rotatably stored, and a short pinion gear is in the short storage hole
It is housed so that it can slide and rotate. The long pinion gear 63 includes the left and right gear portions 6.
5, 67 and a shaft 69 for connecting these members.
69 has a small diameter to avoid interference with the right side gear 39
Has been. The left gear portion 65 is connected to the left side gear 37.
The right gear 67 is in mesh with the right end of the short pinion gear.
Are in mesh. In addition, the short pinion gear is
It is in mesh with the id gear 39. The body 31 has a thrust
Long and short pinniers with a washer 71 and retaining rings 73 and 73 attached.
This prevents the on-gear from falling off. Thus, the differential gear machine
A structure 75 is configured. The engine 1 for rotating the differential case 21
Driving force is distributed from each pinion gear to side gears 37 and 39.
Left and right rear wheels 13, 15 via rear axles 9, 11
Is transmitted to When a drive resistance difference occurs between the rear wheels,
The driving force of the engine 1 is different between the left and right sides due to the rotation of the gear.
Dynamic distribution. Each gear of the differential gear mechanism 75 is a helical gear.
It is. When the vehicle moves forward, the differential case 21 is driven to rotate.
Then, thrust generated by meshing with each pinion gear
Each side gear 37, 39 is placed between each other by force 77, 79.
The differential case 21 is pressed and slid by the sliding portion 81 of the vehicle.
The side gear 37 is rotated when driven to rotate in both reverse directions.
The flange portion 43 is washes due to the meshing thrust force 83 of
Sliding at the sliding portion 85 with the locker 51, and the meshing thrust force 87
As a result, the side gear 39 slides on the sliding portion 89 with the main body 31.
I do. The friction coefficient of the sliding part 81 is the friction of the sliding parts 85 and 89.
It is larger than the coefficient. Also, a long pinion due to the meshing thrust force
The left end of the gear 63 slides on the flange 47, and the right end is a thrust.
It slides with the washer 71. The left end of the short pinion gear
Sliding with main body 31, right end slides with thrust washer 71
I do. These sliding parts have the same coefficient of friction.
In addition, the rotational friction resistance between each pinion gear and its storage hole
Is obtained. The rotational friction resistance of each pinion gear and the mesh
Due to the frictional resistance of each sliding part due to the last force, each pinion gear
The rotation of the gears and side gears 37 and 39 is braked, and the differential gear
The differential rotation of the mechanism 75 is limited. This frictional resistance is differential
Since it changes in proportion to the transmission torque of the gear mechanism 75,
The moving part constitutes a torque-sensitive type differential limiting means. With the flange 43 on the left side gear 37 side
A hub 91 is arranged between the hub 41 and the flange 47.
It is rotatably supported on the outer periphery of. Hub 91
Penetrate the gap 93 between the side gear 37 and the hub 41 to the right
Connecting part 95 is provided, and this connecting part 95
The hub 53 is spline-connected. Flange 43
Between the cylindrical member 45, the flange 47 and the hub 91.
A working chamber 97 is formed.
High-viscosity silicone oil is injected into the injection hole 99
Sealed by a ball 101. Cylindrical member 45
Are engaged with a number of outer plates,
Inner plates alternated with outer plates
I'm engaged. X ring 1 between hub 91 and hub 41
03 (X-shaped seal in cross section) and backup ring 1
05 between the side gear 37 and the connecting portion 95.
X ring 107 and backup ring 109
To prevent silicon oil from leaking. Thus, the viscous coupling 111
(Speed-sensitive coupling). Au
The tar plate is connected to the left rear axle 9 via a hub 41.
The inner plate is located on the right through the hub 91 and the hub 53.
Because it is connected to the rear axle 11, the viscous coupling
111 is in the SS arrangement and the differential rotation of the differential gear mechanism 75
Restrict. Flange of viscous coupling 111
Left hub via 43, cylindrical member 45 and flange 47
41 and the side gear 37, and
The connecting portion 95 penetrating between the gear 41 and the side gear 37
Since the hub 91 is connected to the hub 53, the hub shown in FIG.
Unlike the previous case, the left and right rear axles 9 and 11 can be
You. Thus, the rear differential 7 is configured. Next, referring to FIG. 2 and FIG.
The differential limiting characteristic will be described. FIG. 2 shows the transfer ratio of the rear differential 7.
FIG. 6 is a graph showing an o (Rt), where the first quadrant is a region on the forward side.
The third quadrant is on the reverse side (coasting side).
Area. The upper third quadrant of the 45 ° straight line 113 in the first quadrant
The lower side is through the rear differential 7 when the left rear wheel 13 idles.
This is the area of the shaft torque sent to the right rear wheel 15, and is in the first quadrant.
The lower part of the lower third quadrant is the left rear wheel when the right rear wheel 15 idles.
13 is a region of the shaft torque sent to the motor shaft 13. The graphs 115, 117, 119 and 121 are
Transfer ratio of torque-sensitive differential limiting means
The difference between the viscous couplings 111 is shown in these graphs.
Graphs 123, 125, 127, 12 with added dynamic limiting force
9 is the differential limiting characteristic of the entire rear differential 7. Pinion gear of torque-sensitive differential limiting means
Resistance of the left side gear 37 is the leading rotation
And when the right side gear 39 rotates ahead.
At the end of each pinion gear due to the meshing thrust force
The sliding frictional resistance of the portions is made equal left and right as described above.
Therefore, this differential limiting means has a right-handed
Graph 115, graph 117, and graph 119
The roughs 121 are symmetrical with respect to the straight line 113, respectively.
ing. Further, as described above, the sliding resistance of the sliding portion 81 is reduced.
Moving forward because it is larger than the sliding resistance of moving parts 85 and 89
Rt of the graphs 115 and 117 at the time are larger than Rt at the time of reverse travel.
Good. Also, the viscous coupling 111 is disposed in the SS arrangement.
Since the differential limiting force is
Graphs 123, 125, 1 added to 7, 119, 121
27, 129 are also symmetrical with respect to the straight line 113,
The differential 7 does not generate one-handedness. In the vehicle shown in FIG.
Even if the left axle torque when the left rear wheel 13 idles drops to TL1
A large TR1 shaft torque is sent to the right rear wheel 15 to drive on a bad road
Breakability is greatly improved. At this time, it is empty
The driving force sent to the rear wheel on the contact side is
Equal and maneuverability and safety are greatly improved. or,
Obtaining such a large differential limiting force requires a large torque.
The stability of the car body at the time is particularly high, making it suitable for sporty driving.
Suitable. Further, as shown in FIG.
The gradient of 5,127,129 is shown in graphs 115,117,1.
It is determined by the gradient of 19,121. Therefore, viscous
Graph 11 also shows the effect of the differential limiting force of the coupling 111.
This effect is determined by the gradient of 5,117,119,121.
Is the contact piece between the graph 123 and the vertical axis.
It is a contact piece between the chart 129 and the vertical axis of the chart 129.
As the difference from the initial torque TiC during reverse
You. Here, the gradients of the graphs 123 and 129 are represented by R
Let tD and RtC be the unit torque of the viscous coupling 111
Assuming that TiD = TVC (RtD + 1) TiC = TVC (RtC + 1) Since RtD> RtC, TiD> TiC. As described above, the torque obtained by changing Rt in forward and backward traveling
By combining with sensitive differential limiting means, viscous
The overall characteristics including the characteristics of the coupling 111 also move forward and backward.
Can be changed with. FIG. 3 shows the difference with respect to the input torque of the rear differential 7.
It is a graph which shows a dynamic limiting force. Graph 131 is
The differential limiting force is large for Rt in graphs 123 and 125 in FIG.
Graph 133 shows that the reverse
The differential limiting force at the time of braking is shown by graphs 127 and 12 in FIG.
9 is reduced by a small Rt.
You. The broken line 135 indicates the ABS (anti-lock brake system).
Indicates the maximum torque of the
If the large input torque is T1, the differential limiting torque at that time
T2 does not exceed the ABS torque limit,
Interference with the system is avoided. As described above, the rear differential 7 has the right and left
Sphare ratio is equal torque-sensitive differential limiting means
In addition, the speed-sensitive viscous coupling 111
Due to the S-S arrangement, the symmetrical difference as a whole
It becomes a dynamic restriction characteristic, and the operability of the vehicle is greatly improved.
In addition, by adopting this structure, torque-sensitive differential limiting means
When the vehicle is moving forward, the transfer ratio of
It is easy to reduce the size
Even if the differential limiting force of the coupling 111 is applied,
While traveling, a large differential limiting force can be obtained and the engine
During rake, interference with the ABS of the vehicle can be prevented. or,
In addition, the rear axles 9, 11 can be made equal. Next, a second embodiment will be described with reference to FIG.
You. In this embodiment, screws are used in the rear differential 7 of the first embodiment.
Another type of coupling instead of the cas coupling 111
Corresponding to the arrangement of the tags. Below, the phase with the rear differential 7
The differences will be mainly described. 5 and FIG.
Members having the same functions are given the same reference numerals as in FIG. Left and right
The directions are the left and right directions in FIG.
The materials are not shown. Differential of this embodiment
The device is similar to the rear differential 7 of the first embodiment, and is similar to the rear differential of FIG.
It is used as Jadeff 137. As shown in FIG. 5, on the right side of the differential case 21
A differential gear mechanism 75 is arranged, and an orifice
Pulling 139 (speed-sensitive type coupling)
Have been. The differential gear mechanism 75 has left and right as in the first embodiment.
Symmetrical, the differential limiting force when the vehicle is
It has a luk-sensitive differential limiting function. The orifice coupling 139 is
Base 141, rotor 143, piston 145,
It has a cylinder 147 and a differential limiting force adjustment mechanism 149.
I have. The rotor 143 is provided inside the cam case 141.
It is arranged so that it can rotate freely. Left end of cam case 141
The left hub 151 is spline-connected to the left side.
The rear axle 9 is spline-connected to the hub 151,
The shed 57 prevents falling off. Hub 151 and cover
A washer 51 is disposed between the washer 51 and the washer 35. Also c
The bearing 151 is supported by a shaft support 152 of the cover 35.
You. The rotor 143 is connected to the hub 151 and the left side gear 37.
And extends rightward. The right rear axle 11
Splines at the right end of rotor 143 and right hub 153
Are connected and fall off with the hub 153 by the retaining ring 59.
Has been prevented. Hub 153 has a right side gear 39
The right end portion is formed on the shaft support portion 15 of the differential case 21.
4 and formed between the rotor 143
The free ends of each other are supported by the
You. The rotor 143 has a plurality of cylinders 147.
The cylinders 147 are provided radially.
The piston 145 is engaged via the valve 157. The cam case 141 has a top of the piston 145.
A cam surface 159 that slides with the section is provided. Cam surface 1
59 is for differential rotation of cam case 141 and rotor 143.
As a result, the pair of pistons 145 are moved in the same phase.
Profile is given. Also, each cylinder 1
47 is an axial oil passage 163 via a radial oil passage 161.
Is communicated to. The differential limiting force adjusting mechanism 149 includes a rotor 143
Right retainer 165 and left retainer 167 attached to
And a spring attached between the retainers 165 and 167.
169, 170, plate valve 171, and orifice
Disk plate 173 and the like. Orifice spray
The port 173 is fixed to the rotor 143 with two bolts.
When receiving oil pressure from oil passage 163, the outer edge
To bend. Plate valve 171 and orifice spray
An accumulator 175 is formed between the
The orifice plate 173 has an oil passage 163
A squeezing hole 177 communicating with the accumulator 175 is provided.
Have been. The rotor 143 has a one-way valve 179
Oil passage 181 communicating with cylinder 147 through
The accumulator 175 is a plate valve 171
Oil through the gap 183 between the oil and the orifice plate 173
The oil passage 163 communicates with the rotor 143 and the orifice.
Oil passage 181 through a gap 185 with the disk plate 173.
Is in communication with Cylinder 147, oil passages 161, 16
3,181, the accumulator 175 is filled with hydraulic oil
Have been. One-way valve 179 uses hydraulic oil as cylinder
Moving directly from -147 to the gaps 183, 185
To prevent. Each gap 183, 185 is provided with a spring 169,
Hydraulic pressure does not rise to some extent due to the urging force of 170
And have not been opened. On the left retainer 167
A seal 187 is attached and the rotor 143 has a valve hole 18.
9 is provided, and the hydraulic pressure of the accumulator 175 is excessive.
Before it becomes large, the rightward movement of the retainer 167 causes this valve
The valve hole 189 communicates with the accumulator 175 to release hydraulic pressure.
Perform the relief valve function to release. As described above, the cam case 141 is located on the rear left vehicle.
The rotor 143 is connected to the shaft 9 and the rotor 143 is connected to the right rear axle 11.
When differential rotation occurs between the rear wheels 13 and 15,
Part of the piston 145 is inward due to sliding with the
And the internal pressure is generated in the cylinder 147,
The piston 145 is pressed against the cam case 141 by the pressure.
You. This pressing force causes the cam case 141 and the rotor 143 to move.
Between the rear wheels 13 and 15 (differential gear
The differential rotation of the mechanism 75) is limited. Cylinder 147
The internal pressure is proportional to the differential speed, so this differential limiting function
Is speed sensitive. The internal pressure of the cylinder 147 is
And the differential pressure between the accumulator 175
Occurs. The accumulator 17 is increased as the differential rotation speed increases.
5 is greater than the biasing force of the springs 169 and 170
Oil flows from the gap 183 to the oil passage 181 and
When the internal pressure of the heater 147 rises, the orifice plate 17
3 flows from the gap 185 to the oil passage 181. like this
As the differential rotation speed increases, the accumulator 175
And oil passage 163 to oil passage 181 and one-way valve 179
, The amount of oil returning to the cylinder 147 increases. Thus, the orifice coupling 139
Is configured. Differential restriction of orifice coupling 139
Compare characteristics with those using fixed orifices with fixed opening
Then, in the low differential rotation range where the cylinder pressure is low, the split
Gaps 183, 185 due to the urging force of
Is larger than the fixed orifice type because it is fully closed
The limiting force is obtained, and the fixed orifice type
Clearance gaps 183 and 185 open in high differential rotation range
As a result, an increase in the differential limiting force is appropriately suppressed. Thus, low
Difference from differential speed to differential speed range
A differential limiting characteristic in which the dynamic limiting force changes almost linearly is obtained.
And the piston 145 receives a distance even if the differential rotation is zero.
Differential limiting force can be obtained by heart force. Also, the spring 16
By changing the biasing force of 9,170
Can be changed easily. As described above, the orifice coupling 1
Numeral 39 indicates a size with the left hub 151 via the cam case 141.
And the rotor 143 to the right side.
Since it is connected to the dog gear 39 and is in the SS arrangement, the differential
Torque-sensitive differential limiting function of gear mechanism 75 and orifice
Rear differential 137 combining both characteristics of coupling 139
The differential limiting characteristics of the left and right
It has no advantage and has a large differential limiting force when moving forward.
During reverse (coasting), the differential limiting force is reduced.
The vehicle offers excellent maneuverability and sporty driving performance.
To avoid interference with the ABS when using the engine brake.
Be killed. The orifice coupling 139 has a low
Through the hub 151 and the side gear 37.
And connected to the right rear axle 11 to move the right rear axle 11 to the left
There is no need to extend, so the rear axles 9, 11 are isometric
Can be. [0052] According to the differential device of the present invention,
Pinion gear slidably housed in the housing hole of the case
And a pair of side gears meshed with the pinion gear.
Equipped with an equal torque sensitive differential limiting function between one side and the other side.
The differential gear mechanism obtained is placed on one side in the axial direction of the differential case,
Speed sensitive differential limiting function located on the other side of the differential case
With the hub on the other side via one side member of the coupling with
Connect the side gear and the other member of the coupling
Through a connecting part that passes between the hub and the side gear on the other side.
And connect it to one side hub or power transmission shaft
To establish the SS arrangement. Therefore, one side and the other side
And uniform differential limiting characteristics and torque-sensitive differential
Changing the differential limiting characteristics of the dynamic limiting function in the differential rotation direction
To keep the coupling effect even between one side and the other side
However, it can be changed in the differential rotation direction. Also, one side
The power transmission shaft on the other side can be made equal.

【図面の簡単な説明】 【図1】第1実施例の断面図である。 【図2】第1実施例の差動制限特性を示すグラフであ
る。 【図3】第1実施例の差動制限特性を示すグラフであ
る。 【図4】各実施例を用いた車両の動力系を示すスケルト
ン機構図である。 【図5】第2実施例の断面図である。 【図6】第1の従来例の断面図である。 【図7】第2の従来例の断面図である。 【図8】第1の従来例の差動制限特性を示すグラフであ
る。 【図9】第2の従来例の差動制限特性を示すグラフであ
る。 【符号の説明】 7,137 リヤデフ(デファレンシャル装置) 9 左後車軸(他側の動力伝達軸) 11 右後車軸(一側の動力伝達軸) 21 デフケース 37 サイドギヤ(他側) 39 サイドギヤ(一側) 41,151 ハブ(他側) 43 フランジ部(カップリングの一側部材) 45 円筒部材(カップリングの一側部材) 47 フランジ(カップリングの一側部材) 53,153 ハブ(一側) 63 ピニオンギヤ 75 差動歯車機構 91 ハブ(カップリングの他側部材) 111 ビスカスカップリング(速度感応型のカップリ
ング) 139 オリフィスカップリング(速度感応型のカップ
リング) 141 カムケース(カップリングの一側部材) 143 ロータ(カップリングの他側部材)
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a sectional view of a first embodiment. FIG. 2 is a graph showing a differential limiting characteristic of the first embodiment. FIG. 3 is a graph showing a differential limiting characteristic of the first embodiment. FIG. 4 is a skeleton mechanism diagram showing a power system of a vehicle using each embodiment. FIG. 5 is a sectional view of a second embodiment. FIG. 6 is a sectional view of a first conventional example. FIG. 7 is a sectional view of a second conventional example. FIG. 8 is a graph showing a differential limiting characteristic of the first conventional example. FIG. 9 is a graph showing a differential limiting characteristic of the second conventional example. [Description of Signs] 7,137 Rear differential (differential device) 9 Left rear axle (other power transmission shaft) 11 Right rear axle (one power transmission shaft) 21 Differential case 37 Side gear (other side) 39 Side gear (one side) 41, 151 Hub (other side) 43 Flange (one side member of coupling) 45 Cylindrical member (one side member of coupling) 47 Flange (one side member of coupling) 53, 153 Hub (one side) 63 Pinion gear 75 Differential gear mechanism 91 Hub (other side member of coupling) 111 Viscous coupling (speed-sensitive type coupling) 139 Orifice coupling (speed-sensitive type coupling) 141 Cam case (one side member of coupling) 143 rotor (other side member of coupling)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野 修平 栃木県栃木市大宮町2388番地 栃木富士 産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平3−20143(JP,A) 実開 平4−133048(JP,U) 実開 平1−87350(JP,U) 実開 平2−443(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16H 48/20 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Shuhei Ono 2388 Omiyacho, Tochigi City, Tochigi Prefecture Tochigi Fuji Sangyo Co., Ltd. (56) References JP-A-3-20143 (JP, A) Japanese Utility Model 4-133048 (JP, U) Japanese Utility Model Hei 1-87350 (JP, U) Japanese Utility Model Hei 2-443 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) F16H 48/20

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 デフケースと、デフケースに設けられた
収納孔にギヤ外周部分が支持され摺動回転自在に収納さ
れたピニオンギヤと、ピニオンギヤとそれぞれ噛み合っ
た軸方向一側と他側のサイドギヤとを有しデフケースの
軸方向一側にオフセット配置されたトルク感応型の差動
制限機能を備えた差動歯車機構と、デフケースの軸方向
他側にオフセット配置され差動回転速度に感応して差動
制限を行う速度感応型のカップリングと、一側のサイド
ギヤが形成され動力伝達軸が連結された一側ハブと、他
の動力伝達軸が連結された他側のハブとを備え、他側の
ハブ及びサイドギヤが前記カップリングの一側部材を介
して連結されると共に、カップリングの他側部材が他側
のハブ及びサイドギヤの間を貫通する連結部を介して
側のハブ又は一側の動力伝達軸に連結されていることを
特徴とするデファレンシャル装置。
(1) A differential case, a pinion gear in which a gear outer peripheral portion is supported in a storage hole provided in the differential case and is slidably and rotatably stored, and an axial direction meshed with the pinion gear, respectively. A differential gear mechanism having a side gear and a side gear on the other side and having an offset arrangement on one side in the axial direction of the differential case and having a torque-sensitive differential limiting function, and a differential gear arrangement being offset on the other axial side of the differential case. A speed-sensitive coupling that performs differential limiting in response to the rotation speed, a hub on one side where a side gear is formed and the power transmission shaft is connected, and a hub on the other side where the other power transmission shaft is connected and a hub, with the other side of the hub and the side gears are coupled via the one side member of the coupling, through the coupling portion other side member of the coupling penetrating between the other side of the hub and the side gears Differential gear, characterized in that it is connected to the power transmission shaft of one side of the hub or the one side.
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